1、 热泵热水系统方案书1二、产品介绍1、热泵热水机组构造及原理人们所熟悉的“泵”是一种机械设备，通过机械做功把物体或能量从低位搬运至高位。对比：“水泵”是把“水”从低处提升到高处的水利机械， “热泵”是把“热”从某处搬运至另一处的设备。热泵热水系统由热泵热水机组和储热装置组成。热泵热水机组采用电能驱动，运行时通过工质吸收环境中的热能，再经压缩机压缩升温后与水换热，从而提高水温。换热后的工质再经过膨胀节流，经热交换器不间断地吸热和放热，使水温逐步升高，最高可达到 60以上，符合国际热水输出标准 55-60的要求。所获得 55以上的热水将存放于保温储热水箱中，供用户随时使用。基本运行原理为： 压缩机
2、从蒸发器中吸入低温低压气体制冷剂，在压缩机内部压缩成高温高压的气体制冷剂； 高温高压进气体入冷凝器与水交换热量，在冷凝器中被冷却成过冷的高压液体制冷剂，水吸收制冷剂的热量后温度不断升高；2 高压液态制冷剂经过节流器节流降压后，变成低温低压的气液两相混合体，在蒸发器中通过风扇的作用下，吸收空气中的热量蒸发成气体； 然后再次被压缩机吸入压缩，如此循环，从而不断地制取热水。“热泵”区别于“烧煤气” 、 “电加热管” 、 “燃油锅炉”的是：“烧煤气” 、 “电加热管” 、 “燃油锅炉”是能量转换设备。受能量守恒转换定律影响，效率永远不可能达到 100%。“热泵”是能量搬运设备，不受能量转换定律影响。效
3、率可以超过 100%，热泵一年的平均效率可高达 460%。Q3=Q1+Q22、热泵机组独特优点 安全可靠热泵中央热水系统是使用电力并间接利用电力驱动加热的淋浴装置。因为不使用电力直接加热，电流和淋浴用水完全隔离，安全系数进一步提高。热水器热能来自空气、太阳。因此，它没有电热水器、燃气热水器使用中存在的易触电、易燃、易爆、易中毒等安全问题，是当今较安全可靠的热水供给设备。高效省电热泵中央热水系统从空气中获得大量免费热能，所消耗电能仅仅是压缩机用于搬运空气阳光能源时所需的能量，因此制造相同的热水量，它的用电量仅仅是传统电热水器的四分之一，可为用户节省大笔的用电费用。绿色环保热泵中央热水系统采用太阳
4、能、空气热能和电能三种干净能源，没有了使用油、煤、气等矿物燃料所造成的环境污染。它在工作过程中没有排放有害气体，用户即使在密闭的空间里沐浴，也无须担心人体健康方面的问题。全天候使用3热泵中央热水系统不仅吸收太阳能，还能从空气中获得能量。因此，它不受阴、雨、雪天等恶劣天气的影响，一天 24 小时全天候使用，填补了一般太阳能热水器受天气环境影响而不能保证一年三百六十五天随时供热水的缺陷，中央热水系统装有精确的水温控制系统，保证热水在使用过程中持续恒定水温。长久耐用热泵中央热水系统使用的压缩机、四通阀等主要部件采用世界名厂生产的优质产品，外壳采用喷涂或者不锈钢，从而保证了产品质量，其使用寿命长达十几
5、年以上，远远高于其它类型的热水器使用年限。安装简便热泵中央热水器安装极其简便，且不受环境限制，可安装于车库、房顶、地下室等地方，无需专人看管，不需设置专用机房三、工程概况1、工程概况：该项目为贞丰中学中央供热水工程2、用水方式：该酒店用水方式为全天候 24 小时随时有热水供应，3、用水量设计每天用 55热水量 25 吨。冷水进水温度为 10，机组出水温度 55，全天候供水；4、气候条件贞丰位于贵州，冬季气温按平均 6设计。采用空气源热泵提供生活热水，结合楼层结构及提供可安装位置，热水系统设备安装在屋面。四、设计思路分析综合考虑学校的规模、建筑结构安装位置及参考其他热水工程形式。本工程考虑用4热
6、泵热水机组制热水。几种制热设备制热水性能功效对比分析：a) 节能性：热泵与太阳能都能吸收空气中的热量属于节能产品，相对于电锅炉大大 节省电能。b) 安全性：热泵加热部件与水完全分离安全可靠；太阳能一般不启动电加热，所以 启用电加热的时间也相对较少，也是属于较安全产品；电锅炉是完全启用电能加热的制热水产品，且发热管长时间与水接触加热较易产生漏电安全隐患。c) 环保： 热泵、太阳能与电锅炉都是使用洁净能源电能，所以都符合环保规定。d) 安装占地要求：热泵安装占用面积小，一般只须几平方面积即可，对安装位置无严格要求，可安装于任意指定可安装位置，无须专用机房；太阳能安装必须在楼顶天面，且需占用一定位置
7、；电锅炉安装须设置专用机房。e) 操作实用性及维护：热泵主机采用智能人性化电脑板控制，一次设定后可即可全天候自动运转。且主机部分无直接强电流、高电压的直接控制，操作安全可靠，故障率低，无须专人维护；太阳能系统控制可能配合部分机械控制部件，因主机全年对强电流、高电压（直接用电加热时）工作时间少，操作相对也教安全可靠，故障率也较低，定期维护即可；电锅炉运行电流大、电压高，对电网冲击大。电控部件采用机械控制多，故障维修率较高，一般须专人维护。f) 初投资及运行回收周期：热泵和太阳能相对与电锅炉初投资略高。但热泵可针对工厂热水工程分期投资和针对房间率对主机系统部分运行，节省运行费用。运行费用低，一般一
8、到两年即可回收成本；太阳能也可实现分期投资，运行费用低，一般一到两年也可回收成本；电锅炉分期投资需对机房进行改造，改造费用高，运行费用高，回收期约在五年左右。g) 运行附加值：热泵运行是吸收空气中的热源，制热水的同时能产生冷气。该冷气如果接风管可对工厂及办公室等大空间夏季降温，减少夏季空调运行负荷。装在车库等其他位置时能除湿降温作用；太阳能装在楼顶可对顶层房间起隔热作用，减少顶层隔热层面积负荷，减少顶层房间空调运行负荷；而电锅炉是直接采用电能对水加热无附值5利用。h) 综合上述分析：我们采用空气能科技有限公司生产的热泵工程热水机组制取热水。热泵热水机节能、安全、运行费用低、操作实用、附加值高、
9、回收周期快。五、系统方案设计1、设计方案主要考虑的几个问题（1）空气能热泵热水系统热水供应的可靠性。（2）机组安装的位置通风效果一定要良好。（3）水箱安装的位置承重要求是否符合。（4）按照实际用水要求进行配水，保证最大用水量时的用水需求。（5）空气能热水系统的控制柜安装位置一定要方便操作和维修。（6）空气能热泵热水系统运行方式的合理性、先进性、可靠性。（7）控制系统的全自动化、智能化、先进性、低温工况运行可靠性。（8）空气能热泵热水系统的布局与摆放与建筑物的协调性，日常维护检修方便性等。（9）在保证工程品质的前提下，尽可能降低工程造价，提高工程的性价比。（10）考虑系统冬季防冻、夏季高温、防雷
10、、防台风、平时防污染等安全问题。2、设计依据*建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 GB 50242-2002*屋面工程技术规范 GB 50345-2012*商业或工业用及类似用途的热泵热水机 GB/T21362-2008 *制冷和供热用机械制冷系统安全要求 GB9237-2001 *容积式冷水（热泵）机组 JB/T4329-1997*容积式和离心式冷水（热泵）机组安全要求 JB8654-1997*建筑给水排水设计规范 （2009 年版） GB 50015-2003*冷热水聚丙烯管道系统 GB/T 18742-13-20026*建筑给水钢塑复合管管道工程技术规范 CECS 125：2001*
11、民用建筑电气设计规范 JGJ/T 16-2008*建筑结构载荷规范 GB 50009-2001*建筑物防雷设计规范 GB 50057-2010*建筑物抗震加固技术规程 JGJ/T 16-98*钢结构设计规范 GB 50017-2003*设备及管道绝热技术通则 GB 4272-2008*低压配电设计规范 GB 50054-2011*用户要求3、方案设计3.1 所需热量计算 基本参数1L 水温升 1需要 1kcal 热量， 1kWh=860kcal 日用热水能耗计算自来水平均温度 10，热水要求温度 55。QMC （55-10）C 为水的比热容，单位为 kcal/(kg)，此处 C=1 kcal/
12、(kg)M 为日用热水量，单位为 L用水点 用水量（t） 需热量（kcal）学校 24 10800003.2 设备基本参数型 号指 标KFXRS-10II（3 匹）KFXRS-18II（5 匹）KFXRS-22II（7 匹）KFXRS-36II（10 匹）额定制热水量 220L/h 400L/h 520L/h 800L/h额定制热量 10.5kW 18.5kW 22kW 36kW额定功率 2.6kW 4.5kW 5.8 kW 9kW额定电流 4.5A 8A 11A 14.6A7最大功率 3.7kW 6.5kW 8.5kW 13kW最大电流 7A 12A 16A 21A额定水温 55 55 55
13、 55最高水温 60 60 60 60电源 380V3N/50Hz 380V3N/50Hz 380V3N/50Hz 380V3N/50Hz防触电等级 I 类 I 类 I 类 I 类防护等级 IPX4 IPX4 IPX4 IPX4排气侧工作过压 3.0MPa 3.0MPa 3.0MPa 3.0MPa吸气侧工作欠压 0.8MPa 0.8MPa 0.8MPa 0.8MPa主机质量 100kg 147kg 180kg 260kg长 710mm 810mm 810mm 1570mm宽 710mm 810mm 810mm 820mm外形尺寸高 850mm 1050mm 1350mm 1170mm主机接管尺
14、寸 DN25 DN25 DN25 DN40自来水压力 0.8MPa 0.8MPa 0.8MPa 0.8MPa接地要求 1 1 1 1噪音 65dB(A) 65dB(A) 65dB(A) 68dB(A)注：本技术参数是在工况:室外干球温度 20，进水温度为 15，出水温度为 55下测得。说明：a、本表的技术参数是在工况:室外干球温度 20，湿球温度 15下,进水温度为 15，出水温度为 55下测得。b、本公司保留因提高产品性能而变更产品设计，恕不预先通知的权利。c、实际使用过程中，应考虑机组安装后系统管路、水泵、阀门、污垢等损失约 6%的热量。d、所购机组性能参数如与本表不符，应以所购机组机身上
15、的铭牌为准。3.3 机组选型空气源热泵热水器特性，高温条件下效率高，低温条件下效率低。因此机组配置应满足冬季最低环境温度条件下热水供应，其它季节便能轻松满足需求。8机组选型计算根据热水需求量及承重情况设计采用 KFXRS-36II 机组进行加热。标况下，KFXRS-36II 的额定制热量为 36kW，在冬季 6时 KFXRS-36II 机组的制热量为 25kW，在标况下加热时间以 12 小时计算。1080000kcal860kcal/kW.h36kW12h3.0经计算：选用 3 台 KFXRS-36II 机组作为热水加热设备。标准工况条件下，实际每天加热时间：1080000kcal860kca
16、l/kW.h36kW3 台=11.6h冬季低温 6条件下，实际每天加热时间：1080000kcal860kcal/kW.h25kW3 台=16.7h因此，选用 3 台 KFXRS-36II 机组作为加热设备。机组选型如下：机型 数量 保温水箱KFXRS-36II 3 台 1 个 25m3 圆形水箱4、机组及系统各主要部件 压缩机采用高温工况专用压缩机，寿命更长* 采用国际品牌高温工况专用压缩机，能效比更高；* 更能适应在高温高压下运行，有效增加机组使用寿命；* 能在长时间恶劣的工况下保证强劲的制热。 换热器高效罐换热器是采用国际上最先进技术的外翅片内螺纹铜管盘绕成螺旋状并置于内外罐体中：结构紧
17、凑、体积小、水阻力小、换热效率高，内罐可作导流和储液双功能，且水路进口在整个水路的最底部，便于排水、排污和防冻裂，最适合热泵机组作制冷剂/水或者其它介质的热交换器使用。9 蒸发器*蓝膜亲水麻点铝箔波纹型蒸发器，不形成冷凝水残留，吸热更强，提高化霜效率*波纹型翅片与平片等普通翅片相比，吸热能力更强； *翅片的波纹型导槽结构容易使冷凝水形成较大水滴，加速冷凝水的排出，提高化霜效率；*采用高效内螺纹铜管，吸热效率更高。 电子膨胀阀节流采用电子膨胀阀，通过脉冲信号输入，步进电机执行调节，更加精确调节制冷剂流量和压力，便于更加充分蒸发，吸收空气中更多热量。 机组除霜说明采用智能除霜，根据不同工况下结霜对
18、系统的影响，通过大量数据分析，研发出全新适时智能化霜模式，机组能智能判断蒸发器上的结霜情况并作出相应化霜处理。 控制面板热泵主机的主控制板上可实时显示水箱温度、水箱水位等，并且可以直接点检、查询机组的运行状态，具备自检功能，自动显示故障代码，方便查找原因。水箱水温、水位自由设定，微电脑自动控制，准确按需调节所需的热水温度。 机组安全保护具有相序保护、漏电保护、压缩机过电流保护器、系统压缩机排气压力过高、吸气压力过低保护、压缩机排气温度过高保护；内部过载、过热、内置式停电瞬间启动自动延时保护装置等。以上各种保护功能均能通过手动复位，并储存和显示故障报警信息。 机组运行工况热泵运行温度宽广（-543） ，在恶劣的工况下也能正常运行。 机组外形结构热泵主机外结构为喷涂板或者不锈钢；整机防触电保护等级为类，防水等级为IPX4；钣金经过先进的工艺处理，刚性（强度）达标、外形美观，并有良好的防腐性能，更耐用。 水温、水位、水箱水温自由设定，微电脑自动控制，准确按需调节出水温度。
